高中生物實(shí)驗(yàn)材料的“多材一用”

王道磊　張飛雪

教材中所給的實(shí)驗(yàn)材料一般是指定的，如“驗(yàn)證酶的催化效率”的實(shí)驗(yàn)中用的是豬肝，“觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)中用的是紫色洋蔥外表皮。但教師如果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也僅僅局限于教材所提供的實(shí)驗(yàn)材料，既不利于學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)，又與新課程所提倡的“實(shí)施探究性學(xué)習(xí)”的理念相違背。因此，在實(shí)驗(yàn)課堂中增加實(shí)驗(yàn)材料的開放性，實(shí)行“多材一用”，即在同個(gè)實(shí)驗(yàn)中選擇多種實(shí)驗(yàn)材料，放手讓學(xué)生探究，將能極大地激發(fā)學(xué)生的“主體”意識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。以下就是筆者在高中生物實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行“多材一用”所做的嘗試(表1)。

1有利于實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)化

教材中所提供的實(shí)驗(yàn)材料未必是最佳的，這就需要廣大教師結(jié)合本地情況，篩選到更加符合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厍闆r的“本土材料”。當(dāng)然，篩選到的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)該滿足以下幾個(gè)原則：符合課程和教材的要求；符合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況；節(jié)省成本；效果好。

如在“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，教材采用的是洋蔥的根尖。但是從多年實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，雖然都可以找到處于有絲分裂期的細(xì)胞，但缺點(diǎn)也顯而易見：①洋蔥根尖培養(yǎng)時(shí)換水頻繁，發(fā)根數(shù)量較少；②洋蔥根尖的分裂旺盛期在深夜12點(diǎn)至凌晨1點(diǎn)，不利于實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排；③洋蔥體細(xì)胞的染色體數(shù)較多(2n=16)，不易看清，數(shù)染色體數(shù)目更是難上加難；④分裂期細(xì)胞少，可觀察細(xì)胞數(shù)量少。但如果改用用蠶豆的側(cè)根根尖作為實(shí)驗(yàn)材料，就可以克服以上不足，其優(yōu)點(diǎn)明顯：①培養(yǎng)簡便，發(fā)根量大，可充分滿足實(shí)驗(yàn)的需要；②蠶豆的細(xì)胞有絲分裂高峰期集中在上午8點(diǎn)到12點(diǎn)、下午1點(diǎn)到5點(diǎn)這兩個(gè)時(shí)間段，與正常上課時(shí)間同步，容易找到有絲分裂相；③蠶豆體細(xì)胞的染色體數(shù)較少(2n=12)，且染色體大而清晰，便于觀察。再如，在“觀察滲透作用”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過動(dòng)手探究，知道了鴨蛋膜的實(shí)驗(yàn)效果要優(yōu)于雞蛋膜等，都是通過多種材料的實(shí)驗(yàn)找到效果更好的實(shí)驗(yàn)材料。

2有利于對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程的理解

對(duì)教材中所提供的實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生往往“知其然，而不知其所以然”。但是提供多種實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生就會(huì)去思考：“哪種材料好，哪種材料不好?”然后通過自己動(dòng)手選擇材料并加以驗(yàn)證。在課堂小結(jié)的時(shí)候，教師請(qǐng)學(xué)生分析用自己所選擇的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成功與失敗的原因，這樣有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程的理解，也能讓學(xué)生從比較系統(tǒng)的角度去思考本實(shí)驗(yàn)，而不是僅僅去關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程中的細(xì)枝末節(jié)。

如在“觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)中，教材選用的是紫色洋蔥外表皮，學(xué)生也許很少去思考“為什么一定要用外表皮而不用更容易剝離的內(nèi)表皮”。通過從提供的多種供試材料中選擇實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生就能深入理解了什么樣的實(shí)驗(yàn)材料更適于做質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)。再如，在“酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過對(duì)多種材料的實(shí)驗(yàn)，理解了為什么要對(duì)各種材料進(jìn)行研磨，研磨的目的是什么；了解了動(dòng)物的肝臟細(xì)胞含有的過氧化氫酶的含量是較多的。在“還原糖的鑒定”實(shí)驗(yàn)中，理解了橙汁不能作為該實(shí)驗(yàn)的材料的原因。理解了該實(shí)驗(yàn)的材料應(yīng)含還原糖多而顏色又要淺的道理；在“色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，通過不同材料做出的顏色條帶的比較，深刻理解了色素提取應(yīng)該采用濃綠的葉片。

3有利于學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)

發(fā)散性思維是一種尋求變異、從多方面搜索答案的思維方式。具有思維的多向性、變通性等特點(diǎn)，即思考問題時(shí)注重多思路、多側(cè)面，解決問題時(shí)多途徑、多方式。在這種思維方式驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生思想活躍、勇于探索、善于發(fā)現(xiàn)，對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。

在高中生物實(shí)驗(yàn)中，教材都給學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生只要機(jī)械地拿到實(shí)驗(yàn)材料，沿著既定的“路線”走就能得到實(shí)驗(yàn)的“成功”。但是這樣的“成功”是教材的成功而不是學(xué)生的成功。它大大限制了學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的發(fā)揮和培養(yǎng)，更達(dá)不到課程標(biāo)準(zhǔn)中“重視發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和探究能力”的要求。

在以上所列實(shí)驗(yàn)中的“多材一用”，是一種以學(xué)生為主體，解放學(xué)生的思想和雙手，創(chuàng)造條件讓學(xué)生去創(chuàng)新、去實(shí)踐的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。這樣的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，能使學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)的過程中提高自身的創(chuàng)造力和形成探究的習(xí)慣，使發(fā)散性思維得到培養(yǎng)。